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Diese
Erfindung betrifft Körperstütz- und Lehrhilfsmittel,
insbesondere, aber nicht zwingend ausschließlich, zur Verwendung beim
Skilaufen.
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Skilaufen
ist ein Sport, der von vielen Skiläufern einer breiten Altersklasse
betrieben wird. Selbst relativ vorsichtiges Skilaufen auf Pisten,
die nicht schwer und für
weniger erfahrene Skiläufer
besser geeignet sind, stellt infolge einer falschen Stellung oder
Haltung, die der Skiläufer
einnimmt, eine erhebliche Belastung für die Muskeln des Skiläufers dar, insbesondere
für die
Beinmuskulatur, zumal die Skier immer wieder auf ungleichmäßig verdichteten Schnee
oder Eis auftreffen, was einen Abpralleffekt verursacht, dem der
Skiläufer
durch wiederholtes Beugen der Beine entgegenwirken muss, während die
Beine gleichzeitig den Skiläufer
tragen müssen. Je
steiler eine Piste ist, desto größer ist
die Belastung auf die Beine, und deshalb können alle Skiläufer, ob jung
und noch ohne voll entwickelte Beinmuskulatur oder auch Skiläufer in
den besten Jahren, die länger und
unter schwierigen Bedingungen Ski laufen möchten, oder ältere Skiläufer mit
nicht mehr optimaler Beinmuskulatur von der Verwendung von Körpergewichtsstützen profitieren,
die dabei helfen, den Skiläufer
in eine korrekte Position zu bringen.
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Körpergewichtsstütz- und
Lehrhilfen müssen nicht
nur ermöglichen,
einen Teil des Körpergewichtes
des Skiläufers
von den Beinen des Skiläufers
zu entlasten, sondern müssen
auch ein Beugen der Beine in den Knien gestatten und dürfen außerdem einen
Skiläufer
nicht daran hindern, die Hüften
zur Seite zu bewegen, um die Beine zu kippen, um die Skier auf Kante
zu setzen und es dem Skiläufer
zu erlauben, Drehbewegungen nach links und rechts durchzuführen.
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Es
gab bereits zuvor Vorschläge
zur Bereitstellung von Beinstützen,
bei denen Skiläufer
Stöcke verwendeten,
die mit den Stiefeln des Skiläufers
und durch Federn am oberen Ende der Stöcke mit einem vom Skiläufer getragenen
Geschirr verbunden sind. Eine solche Konstruktion ist nicht nur
unbequem, sondern die herkömmlich
konstruierten Federn weisen außerdem
einen Belastungswiderstand auf, wenn sie gedehnt oder gestaucht
werden, und ergeben damit eine variable Stützkraft, die gutem Skilaufen
nicht zuträglich
ist. Darüber
hinaus vermitteln Konstruktionen nach dem Stand der Technik keine wirksame
Hilfe, einen Skiläufer
in eine korrekte Skilaufhaltung zu bringen. Eine solche Konstruktion
hat den weiteren Nachteil, dass sie den Skiläufer am Beugen und Biegen der
Beine hindern, wenn er nicht Ski läuft, und deshalb kann ein Skiläufer keine
Skilifte oder Sitze besteigen, solange das Stützmittel für den Gebrauch angelegt ist.
Folglich muss die Konstruktion abmontiert werden, damit ein Skiläufer normal
sitzen und gehen kann, und oben am Anfang einer Piste wieder zusammengesetzt
werden. Die hier verwendete Konstruktion ist zwangsläufig sichtbar
und ästhetisch
unattraktiv. Solche Konstruktionen stützen den Skiläufer zwar,
bieten aber keinerlei Hilfe dabei, den Skiläufer in eine korrekte Position
oder Haltung zu bringen.
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Die
Dokumente EP-A-0102807 und US-A-4 617 920 beschreiben eine Körpergewichtstütze nach dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Körpergewichtstütze und
ein Lehrhilfsmittel bereitzustellen, insbesondere für die Verwendung
bei Skilaufen, die wirksam ist und die oben erwähnten Nachteile vermeidet und
darüber
hinaus Vorteile bietet.
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Nach
der vorliegenden Erfindung ist eine Körpergewichtstütze wie
in Anspruch 1 definiert beschaffen.
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Vorzugsweise
handelt es sich bei der Verbindung zwischen dem zweiten Element
und dem Stiefel um eine Stange, die an eine Aufnahme am unteren Ende
des zweiten Elements angebracht ist, und die Aufnahme und die Stange
können
ein korrespondierendes Gewinde aufweisen, wobei sich die Stange
zu einer Einschnappverbindung vorzugsweise hinten am Stiefel erstreckt.
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Bei
der Mehrzahl von beleibten Skiprofis ist es wünschenswert, zwei Stützen bereitzustellen, eine
für jedes
Bein, wobei die oberen Enden der Stützen durch einen Gurt oder
ein anderes Element verbunden sind, das sich um den Skiläufer herum
und unter dem Hinterteil des Skiläufers erstreckt.
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Bei
einem behinderten Skiläufer,
der beispielsweise nur ein Bein hat, können zwei Stützelemente
bereitgestellt werden, die an jeder Seite des einen Beines anliegen,
und wobei sich ein Gurt oder ein anderes Element um die Rückseite
des Oberschenkels des Skiläufer
herum erstreckt und die oberen Enden der beiden Stützen verbindet.
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Das
obere Element kann als eine im Allgemeinen gerade längliche,
z.B. rechteckige, Stange geformt sein, die außen am entsprechenden Bein des
Anwenders anliegt, und an ihrem oberen Ende mit einer Spange ausgestattet
ist, damit zusätzlich
zu einem Gurt, der um das Hinterteil des Benutzers herum verläuft, Gurte
den oberen Bein- oder Schenkelbereich umschlingen können. Das
untere Element verläuft
von einem Drehpunkt mit einem oberen Element zu einem gekrümmten und
plattenartigen unteren Teil, so dass er sich hinter dem Wadenmuskel des
entsprechenden Beins des Benutzers befindet, und am unteren Ende
der unteren Stütze
ist ein unterer Fixiergurt angebracht. Wünschenswerterweise sind alle
Gurte mit Schnellverschlüssen
ausgestattet. Ein Schnellverschluss kann sich auf einer Schienbeinstütze oder
einem Schienbeinschutz befinden, wobei es an dem unteren Element
befestigt und so gestaltet ist, dass es über dem Schienbein des Trägers zu
liegen kommt.
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In
einer möglichen
Konstruktionsform ist an die Außenfläche der
oberen Stütze
ein Last tragendes Mittel angebracht. Vorzugsweise handelt es sich bei
dem Last tragenden Mittel um eines, das im aktiven Zustand eine
im Wesentlichen konstante Kraft liefert, beispielsweise wie von
einer Gasdruckfeder. Die Gasdruckfeder kann sich daher in einem
Gehäuse
auf der oberen Beinstütze
befinden, wobei ein Kabel die Gasdruckfeder mit der unteren Beinstütze verbindet,
wobei das Kabel um eine Führung
an der Drehverbindung zwischen den oberen und unteren Elementen
verläuft.
Der Zylinder der Gasdruckfeder kann an einem an dem oberen Element
befestigten Rahmenteil angebracht sein, unter dem sich ein Kabelbefestigungselement
befindet. Das Kabelbefestigungselement weist zwei Führungsstangen
auf, die sich durch entsprechende Öffnungen in dem Rahmenteil
erstrecken, welche zu einem Überbrückungselement
verlaufen, das mit den oberen Enden der Führungsstangen verbunden ist
und darüber
verläuft. Wünschenswerterweise
handelt es sich bei dem Überbrückungselement
um ein drehbares Anschlagmittel, das von einer Position, in der
es einen Anschlag bildet, um mit dem oberen Ende einer sich von dem
Zylinder aus erstreckenden Kolbenstange in Eingriff zu kommen, in
eine Position gedreht werden kann, in der eine Durchgangsbohrung
in dem Anschlagmittel auf die Kolbenstange ausgerichtet ist, um
den Durchtritt der Kolbenstange durch dieselbe zu ermöglichen.
Wenn sich das drehbare Anschlagmittel in einer Position befindet,
in der seine Bohrung auf die Kolbenstange der Gasdruckfeder ausgerichtet
ist, kann das Überbrückungselement
die Führungsstangen
hinuntergleiten, und bei Eingreifen der Kolbenstange in die Bohrung
kann das drehbare Element nicht gedreht werden, um das Stützmittel
zu aktivieren. Zwischen dem Rahmenteil und dem Überbrückungselement können die
Führungsstangen
von Rückholspiralfedern
umgeben sein, um das Überbrückungselement
in einer erhöhten
Position zu halten, wobei das drehbare Element nicht die Spitze
der Kolbenstange berührt.
Eine alternative Möglichkeit
besteht darin, eine Spiralfeder bereitzustellen, welche die bzw.
jede Gasdruckfeder umgibt und das Rahmenteil und das Überbrückungselement
stützt.
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Ist
das Stützmittel
aktiviert, wird der Anwender sofort mit der vollen Kraft der bzw.
jeder Gasdruckfeder konfrontiert, wenn er beginnt, sich in eine Skilaufposition
zu begeben. Es wird daher bevorzugt, dass die bzw. jede Gasdruckfeder
verschiebbar im Rahmenteil befestigt ist bzw. sind und unter der
bzw. jeder Gasdruckfeder eine Spiralfeder bereitgestellt ist. Infolgedessen
bewirkt die Komprimierung der Spiralfeder unter die Gasdruckfeder
einen Dämpfungseffekt,
und wenn die Feder komprimiert wird, setzt die Wirkung der Gasdruckfedern
ein.
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Das
Vorhandensein von Spiralfedern kann eine sinnvolle Ergänzung zu
den Last tragenden Eigenschaften der bzw. jeder Gasdruckfeder darstellen,
sie sollten aber solche Kennwerte aufweisen, dass sie bei deaktiviertem
Last tragenden Mittel der Drehfreiheit der oberen und unteren Elemente
keinen großen
Widerstand entgegensetzen, und es damit dem Skiläufer erlauben, relativ normal
zu gehen und zu sitzen, ohne dass das Körperstützmittel entfernt werden muss.
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Es
können
einfache und unauffällige
Hebelmittel bereitgestellt sein, um das Anschlagmittel zu drehen.
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Wenn
daher die beiden Körpergewichtstützen außen an jedem
Bein angebracht und durch den Gurt an ihren oberen Enden verbunden
sind, wobei sich bei entsprechendem Bedarf des Skiläufers eine geeignete
Polsterung zwischen den Beinen und den Stützen befindet, können die Überhosen
des Skiläufers
angezogen werden, wodurch die Stütze
vollständig
verdeckt wird, aber dennoch durch die Bewegung des Hebels an dem
drehbaren Anschlag durch die Überhosen
hindurch leicht aktiviert werden kann. Das erfindungsgemäße Mittel kann
bereits im Privatzimmer des Skiläufers
angelegt werden, weshalb der Skiläufer beim Anziehen der Skistiefel
lediglich noch das untere Ende der Stange in die Aufnahme am Stiefel
einschnappen lassen muss.
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Wenn
das erfindungsgemäße Mittel
angebracht, aber noch nicht aktiviert ist, hat der Skiläufer im
Wesentlichen volle Beinbeweglichkeit, was ein normales Gehen und
Sitzen gestattet, und wenn eine Aktivierung erforderlich ist, beispielsweise
oben am Anfang einer Skipiste, bringt eine einfache Bewegung des
Hebels die Körperstütze in einen
aktiven Zustand. Wenn sich also die Beine des Skiläufers an den
Knien beugen und sich der Körper
des Skiläufers abwärts bewegt,
bewirkt eine Drehung der oberen und unteren Elemente auf das Kabel
eine abwärts gerichtete
Kraft, der die Gasdruckfeder widersteht, während das Überbrückungselement abwärts gezogen
wird und versucht, den Kolben in den Zylinder zu drücken, woraus
folgt, dass ein Teil des Körpergewichtes
des Skiläufers
durch den hinteren Gurt, den Stützmechanismus
und die an dem unteren Element angebrachte Stange auf den Stiefel
des Skiläufers übertragen
wird.
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Zur
Bereitstellung eines Mittels zum Erhöhen oder Verringern des bereitgestellten
Stützgrades
an den Skiläufer
können
eine oder mehrere Gasdruckfedern bereitgestellt sein, von denen
eine oder alle selektiv aktiviert werden können, um einem Skiläufer die
Möglichkeit
zu geben, eine oder mehrere Gasdruckfedern zu verwenden.
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Zusätzlich zu
einer selektiven Aktivierung und Deaktivierung ist einer der wichtigsten
Aspekte der Erfindung, dass ein Entfernen des Stützmittels vermieden wird, wenn
ein Skiläufer
gerade nicht Ski läuft,
aber vorhat, Ski zu laufen.
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Es
versteht sich, dass die oben als Beispiel beschriebene Stütze so umgekehrt
werden kann, dass die Last tragenden Mittel auf dem oberen Stützelement platziert
sind und das Kabel um die Kabelführung
herum zu einem Befestigungspunkt auf dem unteren Stützelement
verläuft.
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In
beiden Fällen
ist der Befestigungspunkt des Kabels vorzugsweise mit einem Reguliermittel versehen,
um das Kabel zu spannen und sicherzustellen, dass das Last tragende
Mittel aktiviert wird, wenn der Skiläufer eine abwärts gerichtete
oder sitzende Aktion durchführt.
Ein korrektes Einstellen des Kabels, das die Regulierung übernimmt,
wenn eine weiter abwärts
gerichtete Bewegung des Körpers versucht
wird, vermittelt nicht nur sofort dann, wenn ein Skiläufer die
Position zum Skilaufen einnimmt, eine Körpergewichtstütze, sondern
hat darüber
hinaus den erheblichen Vorteil, den Skiläufer zu veranlassen, eine technisch
korrekte Haltung zum Skilaufen einzunehmen. Darüber hinaus und während des eigentlichen
Skilaufens wirkt die konstante Kraft, die der abwärts gerichteten
Bewegung des Körpers
entgegengesetzt ist, als ein sehr wirksames Kissen bzw. als ein
sehr wirksamer Stoßdämpfer, um
dazu beizutragen, eine Abnutzung und Verletzung, insbesondere der
Knie des Skiläufers,
zu vermeiden.
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Bei
deaktiviertem Last tragenden Mittel kann der Skiläufer relativ
einfach gehen und sitzen, und wenn er zum Skilaufen bereit ist,
kann er durch einfache Drehung des Anschlagmittels das Last tragende Mittel
leicht und vollständig
aktivieren, um das Körpergewicht
des Skiläufers
erheblich zu stützen,
indem es auf den Stiefel des Skiläufers übertragen wird, und daher einen
wesentlichen Teil der Belastung beseitigt, die ansonsten auf die
Beinmuskeln des Skiläufers
einwirken würde,
während
gleichzeitig eine wesentliche Bein- und Kniebeweglichkeit erhalten
bleibt, die erforderlich ist, damit ein Skiläufer korrekt Ski laufen kann.
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Es
werden nun mehrere Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 ein
Seitenaufriss einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Körpergewichtstütz- und
Lehrhilfsmittels ist;
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2 ein
Aufriss der Rückseite
der Stütze von 1 ist;
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3 1 entspricht,
aber eine zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Körpergewichtstütz- und
Lehrhilfsmittels zeigt;
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4 1 entspricht,
aber eine dritte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Körpergewichtstütz- und
Lehrhilfsmittels zeigt;
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5 1 entspricht,
aber eine vierte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Körpergewichtstütz- und
Lehrhilfsmittels zeigt;
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6 1 entspricht,
aber eine fünfte
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Körpergewichtstütz- und
Lehrhilfsmittels zeigt;
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Es
versteht sich, dass in der folgenden Beschreibung der veranschaulichten
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern aufweisen.
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In 1 und 2 verfügt ein Körpergewichtstütz- und
Lehrhilfsmittel über
ein erstes (oberes) Element 1 zum Anlegen an den Schenkel
des Benutzers in Form eines rechteckigen, stangenähnlichen
Elementes aus einem Material mit geringem Gewicht und hoher Belastbarkeit,
d.h. aus einem geeigneten Metall- oder
Kunststoffmaterial. Das obere Element 1 weist an seinem
unteren Ende eine Drehverbindung 2 zu einem zweiten (unteren)
Element 3 zum Anlegen hinter der Wade des Benutzers auf.
An seinem unteren Ende weist das untere Element 3 eine
Aufnahme 4 auf, um eine Stange 5 aufzunehmen,
die durch eine lösbare
Verbindung bzw. Einschnappverbindung 7 mit einem Skistiefel 6 verbunden
werden kann.
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An
dem unteren Element befindet sich eine Schienbeinstütze bzw.
ein Schienbeinschutz 8, die bzw. der an einem Ende 9 direkt
mit dem unteren Element verbunden ist und an seinem freien Ende
eine Schnellverschlusszunge 10 zum Einschieben in eine dazu
passende Aufnahme 11 an dem unteren Element aufweist, um
das untere Element in Position an der Wade des Benutzers zu halten.
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An
der Außenseite
des unteren Elementes ist über
eine verstellbare Verbindung 12 ein Kabel 13 befestigt,
das um eine Rolle 14 herum an dem Drehpunkt 2 zwischen
den oberen und unteren Elementen 1, 3 zu einem
Kabelbefestigungselement 15 unter dem unteren Ende eines
Rahmens 16 verläuft,
der an dem oberen Ende des oberen Elementes 1 befestigt ist.
Führungsstangen 17,
die sich an dem Kabelbefestigungselement 15 befinden, verlaufen
durch Öffnungen
in dem Rahmen 16 und verlaufen zu und unter Eingriff in
das Überbrückungselement 18.
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Auf
dem Rahmen befindet sich auch eine Gasdruckfeder 19, deren
Kolbenstange 19 zu dem Überbrückungselement 18 verläuft, auf
dem sich ein drehbares Anschlagmittel in der Form eines zylindrischen
Zapfens 21 befindet, welches einen Bedienhebel 22 aufweist,
wobei der Zapfen eine Durchgangsbohrung aufweist, um mit dem Ende
der Kolbenstange zusammenzuwirken.
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Vom Überbrückungselement
aus verläuft eine
Stützstange 23 für Schnellverschlüsse 24 für Gurte,
die um den Schenkel des Benutzers herum verläuft, um die oberen Elemente
an ihrem Platz zu halten, und für
einen Gurt, der um das Hinterteil des Benutzers herum verläuft.
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Wenn
also eine wie oben beschriebene Stütze an dem Bein des Benutzers
befestigt ist und der Zapfen gedreht wird, um seine Durchgangsbohrung in Eingriff
mit der Kolbenstange zu bringen, ist das Stützmittel inaktiv, und das Beugen
der Beine des Benutzers während
des Gehens oder Sitzens bewirkt, dass die Kolbenstange ohne Widerstand
in und durch die Bohrung hindurch verläuft. Dadurch kann der Benutzer
relativ normal gehen und sitzen, ohne dass er das Stützmittel
entfernen muss.
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Soll
mit dem Skilaufen begonnen werden, hebt eine einfache Drehung des
Zapfens 21 an seinem Hebel 22 den Eingriff zwischen
Bohrung und Kolbenstange auf. Wenn sich also die Beine des Skiläufers in
den Knien beugen und sich der Körper
des Skiläufers
abwärts
bewegt, bewirkt eine Drehung der oberen und unteren Elemente eine
auf das Kabel 3 abwärts
gerichtete Kraft, der die Gasdruckfeder 19 widersteht,
während
das Überbrückungselement 18 abwärts gezogen
wird und versucht, den Kolben in den Zylinder zu drücken, woraus
folgt, dass ein Teil des Körpergewichtes
des Skiläufers über den
hinteren Gurt, den Stützmechanismus
und die an dem unteren Element angebrachte Stange 5 auf
den Stiefel 6 des Skiläufers übertragen
wird.
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Es
ist eine große
Auswahl an Gasdruckfedern verschiedener Kennwerte erhältlich,
aus denen eine Auswahl getroffen werden kann, um einem bestimmten
Gewicht des Benutzers und verschiedenen Stützgraden, wie sie von einem
Benutzer bevorzugt werden, Rechnung zu tragen.
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Um
sicherzustellen, dass der Zapfen 21 drehbar ist, und wie
in 1 gezeigt, können
an jeder Führungsstange
Spiraldruckfedern 25 bereitgestellt sein, um das Überbrückungselement
in einer erhöhten
Position zu halten, wenn sich der Skiläufer in einer aufrechten Position
befindet, um den Zapfen 21 von der Kolbenstange 20 entfernt
zu halten. Bei der Auswahl der Kennwerte der Federn ist allerdings
darauf zu achten, dass die Federn selbst im deaktivierten Zustand
dem Drehen der oberen und unteren Elemente der Stütze keinen
Widerstand bieten. Wie in 3 veranschaulicht,
kann für
den im Wesentlichen gleichen Zweck eine einzelne Druckfeder 26 verwendet
werden, welche die Gasdruckfeder 19 umgibt.
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Wie
in 4 veranschaulicht, kann die Gasdruckfeder 19 verschiebbar
auf dem Rahmen 16 befestigt sein, und unter der Gasdruckfeder 19 kann sich
eine Druckfeder 27 befinden und zwischen ihr und dem Rahmen
liegen. Beim Aktivieren des Stützmittels
erlaubt so die Spiralfeder 27 eine erste abwärts gerichtete
Bewegung der Gasdruckfeder, wenn der Skiläufer eine Skilaufposition einnimmt,
wodurch ein Dämpfungseffekt
bereitgestellt wird, und im komprimierten Zustand trägt die Gasdruckfeder
zur Unterstützung
des Gewichts des Skiläufers
bei. Hier kann der Schnellverschluss 10, 11 durch
einen Haken- und Ösenverschluss
ersetzt werden.
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Damit
dem Benutzer die Möglichkeit
gegeben wird, den Grad der von dem Stützmittel bereitgestellten Unterstützung zu
regulieren, können
zwei Gasdruckfedern 19, wie in 5 gezeigt,
oder drei Gasdruckfedern 19, wie in 6 gezeigt,
bereitgestellt sein. Hier kann das Überbrückungselement eine Anzahl drehbarer
Zapfen aufweisen, von denen jeder eine mit einer entsprechenden
Kolbenstange zusammenwirkende Öffnung
und einen Bedienhebel 22 aufweist.
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In 5 können die
beiden Federn die gleichen Kennwerte oder verschiedene Kennwerte
aufweisen, was auch für
die drei Federn in 6 gilt. Indem also die eine,
die andere oder beide Gasdruckfedern von 5 aktiviert
werden, können
je nach Wunsch verschiedene Stützgrade
ausgewählt
werden, und bei 6 sind noch weitere Varianten
bereitgestellt, indem ermöglicht
wird, jede Gasdruckfeder einzeln, oder Paare von Gasdruckfedern
oder alle Gasdruckfedern gleichzeitig zu aktivieren.
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Es
versteht sich in Bezug auf 5 und 6,
dass eine zusätzliche
Unterstützung
bereitgestellt werden kann, indem Druckfedern nach Art der Lehren
von 1 bis 4 verwendet werden.